基因组学系列2：遗传疾病术语基本概念解释

染色体病(chromosomal disorders)

染色体病是由于各种原因引起的染色体数目和（或）形态结构异常的疾病。“染色体核型分析”就是这类疾病的诊断或筛查技术，可以分析染色体数量变化(多了或少了染色体)和染色体较大的形态结构变化。

低深度全基因组测序（CNV-seq）

可以发现染色体细微的变化即染色体核型分析不了的变化，比如可以发现染色体上的某个或者多个“基因”数量的改变(如增加或减少)，也能发现染色体数量的改变，但无法检测具有某个或多个碱基改变(如增加、减少、替换、位移等)；如果没有基因数量的变化，则无法发现不同染色体之间的片段交换(即基因在不同染色体上的相互交换、变动等)。

拷贝数变异（CNV）

“基因“或某一段DNA序列的数量改变(如增加或减少)，由此引起的疾病叫基因组疾病。如果是增多引起的，那就叫染色体重复综合征；如果是减少(缺失)引起的，那就叫染色体缺失综合征。因此染色体微阵列分析技术（CMA）或CNV-seq主要检测染色体重复/缺失综合征。

全基因组测序（WGS）

在全基因组的范围内，发现某个或多个碱基序列的改变(如增加、减少、替换、位移等)；能发现染色体上的某个或者多个”基因“数量改变(如增加或减少等)。在没有基因数量的变化情况，可以发现不同染色体之间的片段交换，无法检测染色体的形体变化，但可以分析染色体数量的变化。

全外显子组测序（WES）

在“外显子区域”内，发现某个或多个碱基改变(如增加、减少、替换、位移等)，能发现染色体上的某个或者多个”基因“改变(如增加或减少等)。无法发现不同染色体之间的片段交换，无法检测染色体的形体变化。在整个人类全基因组序列中，外显子区域只占1%，但是却包含了85%左右的已知碱基变异。

单基因疾病

某个基因的某个或多个碱基改变(如增加、减少、替换等)引起的疾病被称为单基因疾病。WGS或WES主要检测单基因疾病，同时也可以检测基因组疾病、染色体疾病。

外显率(penetrance)

外显率是指一定环境条件下，群体中某一基因型个体表现出相应表型的百分率。外显率等于100%时称为完全外显(complete penetrance)，低于100%时则为不完全外显（incomplete penetrance)或外显不全。

片段重复(segmental duplications, SDs)

片段重复是较大的(>1kb)，高相似度(>90%)的重复序列， 是人类基因组中最后得到完整测序和组装的区域。它们通常发生在中心粒、亚端粒和间质区，占人类基因组的5%左右。SDs在人类演化、遗传多样性以及疾病中的发挥重要作用。基因组重复长期以来被认为是结构变化和基因创新的重要来源，是产生新基因和新基因功能发生适应性变化的关键。在人类中，SDs促进减数分裂不等交叉事件，从而导致与之相关联的反复重排。约5%发育迟缓和自闭症与SDs相关。

SDs分为2类：
（1） 染色体间(interchromosomal)：重复序列在非同源染色体之间；
（2）染色体内(intrachromosomal)：重复序列在同一染色体区域内，这些重复序列通常被称为LCRs。

低拷贝重复序列(low copy repeats, LCRs)

低拷贝重复序列长度通常为10~300 kb，序列一致性超过95%。虽然LCRs在大多数哺乳动物中很少见，但由于在灵长类动物进化过程中的显著扩张，LCRs约占单倍体型人类基因组的6.6%。在人类中，Y染色体和22染色体的SDs比例最大，分别为50.4%和11.9%。LCRs通常被用作SDs的同义词，也有人认为SDs同时包含高复制重复(high copy repeats)，在这种情况下，LCRs被视为SDs的一个子集。LCRs介导的NAHR，主要引起再发性基因组重排，即同一种基因组的重排发生在不同的个体中。

非等位基因同源重组(non-allelic homologous recombination, NAHR)

由于序列的高序列同源性，它们易发生减数分裂错位和重组，这一机制称为NAHR。NAHR是修复断裂染色体的一种生物学机制，可导致基因组重排。在人类所有基因组重排(也称为结构变异)中，有相当一部分(约10% ~ 22%)是由NAHR造成。